波分复用分布式FBG传感网络

提出并实现了一种可满足工程实用要求的波分复用光纤光栅传感网络解决方案,系统通过可调谐光纤F P滤波器的连续扫描实现波长信号的解调,该传感系统扫描带宽50nm,单点工作带宽5nm,对一般应用系统每根单纤可设20～30个点,系统最高扫描频率200Hz,分辨力5pm(约5×10-6或0.5℃)。     

光纤压力报警系统的研制与应用

本文主要介绍了一种新开发的挡光式光纤压力报警器和它的工作原理。作者利用已研制出的传感器和网络技术开发出一体化、分布式油田联合站生产过程控制系统和安全监控系统,解决了原油生产、储存和输送过程中容器和管道压力的检测报警问题。使用了这套系统后生产过程中压力报警的误差小于2.5%。     

光纤端面多层膜反射率的干涉测量方法研究

应用干涉法实现光纤端面多层透明膜系反射率的测量，利用镀有反射膜的待测光纤端面，构成F－P干涉仪，根据透射光谱的自由谱宽和干涉峰的半宽值，计算出膜系反射率，可直接获得光纤端面上薄膜的真实反射率，并避免了光源波动对测量结果的影响，在用反射率为92％－98．6％的膜系所进行的实验中，测量误差小于－0．09％，分析了误差来源。     

差动式光纤光栅位移计及其温度特性的研究

基于拉伸弹簧和悬臂梁组成一复合结构实现了光纤光栅(FBG)位移传感器的差动式测量,研究表明:传感器位移分辨率为0.05%,重复性为0.183%,回程误差为0.134%,线性误差为0.14%,基本误差为±0.326%;以20℃为基准,在(-30— 100℃),温度引起的零点漂移不超过满量程的2.86%;随着试验温度范围减小至传感器日常使用范围(-20— 60℃),零点温度漂移也减小至满量程的0.7%,传感器温度特性完全满足需求。最后,给出了传感器温度特性不一致的主要原因以及进一步改善传感器位移传感特性和热稳定性的方法,并指出改变悬臂梁和拉伸弹簧的几何尺寸就可实现不同量程、不同位移分辨力的测量。     

光纤光栅传感技术在实验力学中的应用

光纤光栅传感技术应用于力学测试中是国内外正在发展的一门新技术．本文基于光纤光栅传感的基本原理，阐明了光纤光栅传感技术用于实验力学测量中的优势，通过实验表明光纤光栅传感技术用于力学测试将在测量范围、测量精度、多路复用等方面，特别是在稳定性方面都有显著的提高，是实验力学中一种新的有效技术手段．     

光纤光栅Bragg波长的高斯曲线拟合求法

利用最小二乘法对观测的数据进行曲线拟合，由于保证了离差平方和取得最小，因此少数数据点的干扰对拟合曲线的参数影响不大，各参数值的大小主要取决于整体观测值。将得到的FBG反射谱采样值，采用高斯曲线拟合的方法进行回归分析，通过拟合得到的高斯函数参数值来获得相应Bragg波长值，降低了光噪声对光纤Bragg光栅中心波长测量的影响。     

光纤氧气传感器的传感膜制备及弱荧光检测

研制了一种基于荧光猝灭原理的光纤氧气传感器。制备了醋酸纤维素传感膜并研究了其性能,结果表明,该传感膜均匀、稳定、响应快。采用锁相放大技术,实现了对弱荧光信号的检测。该传感器具有较高的检测精度、较好的重复性和稳定性。     

缆索内置光纤光栅应变传感器研究

针对缆索局部埋植传感器测试索力的特殊要求,特制光纤光栅应变传感器,传感器封装保证光纤光栅植入缆索的成活率,减敏结构设计保证缆索索力测试的大应力监测要求.针对应变传感器与钢丝的2种连接方式,即传统的结构胶连接和特制的抱箍机械连接方式进行了张拉性能测试.由标定的传感器力敏系数可知,在钢丝产生5000×10-6的应变变化下,光纤光栅实际中心波长变化不超过2900pm,达到了减敏效果,传感器可以满足大索力长期测试要求.     

基于光纤光栅振动传感器的桥梁索力实时监测

将研制成功的光纤光栅振动传感器以及桥梁索力实时监测系统应用于武汉长江二桥进行索力长期远程实时监测.光纤光栅振动传感器输出的信号可在光纤中进行远程传输,能在任何气候条件下长期稳定工作,适合于桥梁拉索索力的长期远程实时监测;开发的桥梁索力实时监测系统软件,具有拉索特征频率自动识别能力,可以实时进行索力计算.通过对武汉长江二桥拉索索力的实时监测,得到了桥梁索力的分布及其运行状况,为桥梁安全评估提供了可靠的依据.该系统可推广应用于其他大型斜拉索桥.     

提高Bragg光栅解调系统精度的拟合算法

为了在自主研发设备的基础上,从软件算法上提高光纤光栅传感解调系统的精度,利用装有标准光纤光栅阵列的解调系统,提出一种动态曲线拟合方法。这一算法基于拉格朗日公式的,并选取3个点作近似的拉格朗日曲线拟合,其中一个点可根据实验数据人为设置及调整,从而得到精确的拟合曲线。传感光栅的反射或透射波长测量误差≤±7 pm,提高了光纤光栅传感解调系统的精度。